索引器小作业讲解

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索引器小作业讲解

作业：自定义一个整形数组类，该类中有一个整形数组变量为它封装增删查改的方法。

class IntArray {//整形数组类private int[]array;
//整形数组变量
}

增删查改，说明至少要有四个方法。这篇文章主要讲增删这两个方法。

而查与改，可以用到索引器的get和set方法。先简单的写一下。

   class IntArray 
{private int[] array;public int this[int index]
{get{return array[index];}set{array[index] = value;}}}

增删，索引器肯定是没法做到的，所以我们自己写方法。

public void Add(int value){
}
public void Remove(int value){
}
public void RemoveAt(int index){
}//这里提供了两个删除的方法，一个是直接删除，一个是通过位置删除。

那基本框架就有了。数组还没有实例化，我们肯定是希望把IntArray实例化对象的时候就一起实例化，所以我们写一个构造函数（为了初始化数组变量）。

public IntArray(){}

问题来了，数组长度默认是多少？

我们都知道，数组的长度一旦初始化就没有办法动态改了。如果要增加，只能去扩容，通过“搬家”的形式。（这个看不懂的可以留个言，我后期会写一篇介绍“数组搬家”）。

这种搬家的形式是非常占用内存的，每次都要产生垃圾。主要是因为在进行扩容时需要创建一个新的更大的数组，并将原数组中的元素全部复制到新数组中。

当创建一个新的更大的数组时，系统需要分配一块足够大的内存空间来存储新数组，而原数组所占据的内存空间也需要保留一段时间，直到原数组中的元素被完全复制到新数组中。这就意味着在扩容期间，系统中同时存在两块大小相差较大的内存空间，这会导致内存的浪费。

当将原数组中的元素复制到新数组中时，会产生临时的重复数据，即在原数组和新数组中同时存在相同的元素。在复制完成之后，原数组中的元素会被释放，但在复制过程中产生的临时重复数据就会成为垃圾内存，因为它们不再被使用，却占据着内存空间。

因此，数组扩容使用"搬家"的形式很容易导致内存的浪费和产生垃圾内存，对于大规模数据操作频繁的场景，应该考虑使用其他数据结构来避免频繁的数组扩容操作。

我们可以一开始就给容器一定的长度，一开始就给它开五个房间。

假设数组里面还没有元素，这五个房间里什么都没有，它的长度L（length)就是0，容量C（capacity)就是5。

我们逐渐一个一个往房间里放元素，放一个，L就加1。一直加到L=C，就意味着放满了。然后就该扩容了。这个时候，至少我们放五次才会产生垃圾，而不是放一次就产生一次垃圾。

然后比如我们要扩成10，就把C设置为10，再按照上面的方法，一个一个往房间里放元素，放一个，L就加1。一直加到L=C，就意味着放满了。又该扩容了。

那我们带着这样一个思路，来写：

//声明两个变量 
//房间容量private int capacity;//当前放了几个房间，也就是哪几个房间已经放了内容。private int length;

初始化：

public IntArray()
{capacity = 5;length = 0;array = new int[capacity];}

接着开始写增的方法：

public void Add(int value)
{if (length < capacity)//L只要不小于C就意味着该扩容了{array[length] = value;++length;}else  //进行扩容，涉及搬家{capacity *= 2;//扩2倍//声明新的房间，新的容量int[]tempArray = new int[capacity];//老东西放进新房子里for (int i = 0; i < array.Length; i++){tempArray[i] = array[i];}//老房子的地址 指向新房子的地址array = tempArray;//接着往后面放,把新值放到第五个以及以后的房间里array[length] = value;++length;}}

测试一下：

  static void Main(string[] args){IntArray array1= new IntArray();array1.Add(100);Console.WriteLine(array1[0]);//用索引器}

封装有什么好处？以前数组在外面声明的话，就要在外面写扩容的逻辑。现在我们把扩容封装在Add方法里面了，那我们就不用关心数组长度，容量到底多少，可以new了往里面加。扩容在方法里面，让它去处理。

 static void Main(string[] args){Person p = new Person();p[0] = new Person();IntArray array1= new IntArray();array1.Add(100);array1.Add(200);array1.Add(300);array1.Add(400);array1.Add(500);array1.Add(600);array1.Add(700);array1.Add(800);Console.WriteLine(array1[0]);}

打印结果：100

🆗，带着这样的思路，写删除方法也简单了。

   public void RemoveAt(int index)//上传要删的索引值{if(index > length - 1){Console.WriteLine("你越界了");return;}for (int i = index; i < length-1; i++){array[i] = array[i + 1];}--length;}

看不懂的童鞋，我举个例子，如果要删索引为2的元素，那就从2开始遍历，让索引为2的值等于索引为3的值，索引为2的值就被覆盖，就不存在了。

换句话说，在这个过程中，原先的array[i+1]的值被移动到了位置i，而原先的array[i+2]的值被移动到了位置i+1，依次类推，直到倒数第二个元素的值都被向前移动了一位。

static void Main(string[] args)
{Person p = new Person();p[0] = new Person();IntArray array1= new IntArray();array1.Add(100);array1.Add(200);array1.Add(300);array1.Add(400);array1.Add(500);array1.Add(600);array1.Add(700);array1.RemoveAt(1);Console.WriteLine(array1[1]);}

打印结果：300

那么直接删除的方法也很好写了：

    public void Remove(int value){for (int i = 0; i < length; i++){if (array[i] == value){RemoveAt(i);return;}}Console.WriteLine("没有找到");}

接着补上索引器（查与改），整个代码作业就完成了：

  internal class Program{class IntArray {private int[] array;//房间容量private int capacity;//当前放了几个房间private int length;public IntArray(){capacity = 5;length = 0;array = new int[capacity];}//如果增加就涉及扩容.容量和长度相等的时候就扩容//扩容就涉及搬家public void Add(int value){if (length < capacity){array[length] = value;++length;}else{capacity *= 2;int[]tempArray = new int[capacity];//老东西放进新房子里for (int i = 0; i < array.Length; i++){tempArray[i] = array[i];}//老房子的地址 指向新房子的地址array = tempArray;//接着往后面放array[length] = value;++length;}}public void Remove(int value){for (int i = 0; i < length; i++){if (array[i] == value){RemoveAt(i);return;}}Console.WriteLine("没有找到");}public void RemoveAt(int index){if(index > length - 1){Console.WriteLine("你越界了");return;}for (int i = index; i < length-1; i++){array[i] = array[i + 1];}--length;}public int this[int index]{get{if(index >= length|| index <0){Console.WriteLine("越界");}return array[index];}set{if (index >= length || index < 0){Console.WriteLine("越界");}array[index] = value;}}}static void Main(string[] args){IntArray array1= new IntArray();array1.Add(100);array1.Add(200);array1.Add(300);array1.Add(400);array1.Add(500);array1.Add(600);array1.Add(700);array1.RemoveAt(1);Console.WriteLine(array1[1]);}}

同学们可以自行测试一下~有什么问题评论区欢迎留言~